DE68902483T2 - METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING A TAPE CONTAINING AT LEAST ONE YARN IMPREGNATED WITH A THERMOPLASTIC POLYMER. - Google Patents
METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING A TAPE CONTAINING AT LEAST ONE YARN IMPREGNATED WITH A THERMOPLASTIC POLYMER.Info
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung eines Bandes, das aus mindestens einem mit einem Polymer, insbesondere einem thermoplastischen Polymer, imprägnierten Faden besteht, insbesondere hinsichtlich seiner Verwendung bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen.The present invention relates to the manufacture of a tape consisting of at least one thread impregnated with a polymer, in particular a thermoplastic polymer, in particular with regard to its use in the manufacture of composite materials.
Im folgenden wird unter dem Ausdruck "Band" ein Element unbestimmter Länge und kleiner Breite, beispielsweise von einigen Millimetern bis einigen Zentimetern, verständen, das aus einem multifilamentären Fäden oder einer Lage von multifilamentären Fäden besteht und mit einem als Matrix dienenden Polymer imprägniert ist. Dieser Typ eines Bandes dient als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Verbundwerkstoffen und wird beispielsweise durch Weben, Stricken oder Flechten verarbeitet; der endgültige Verbundwerkstoff wird durch eine anschließende Wärmebehandlung erhalten: Durch Pultrusion, Fadenaufwicklung und Verpressen.In the following, the term "tape" is understood to mean an element of indeterminate length and small width, for example from a few millimetres to a few centimetres, consisting of a multifilamentary thread or a layer of multifilamentary threads impregnated with a polymer acting as a matrix. This type of tape serves as a starting material for the manufacture of composite materials and is processed, for example, by weaving, knitting or braiding; the final composite material is obtained by subsequent heat treatment: by pultrusion, thread winding and pressing.
Die Mehrzahl der Verbundwerkstoffe mit organischer Matrix werden aus in einem wärmehärtbaren Harz eingebetteten Fäden hergestellt; die Fäden bestehen hauptsächlich aus Glas, Kohlenstoff oder Aramid, die Harze hauptsächlich aus Epoxiden, Polyestern, Phenolharzen und Polyurethanen. Diese wärmehärtbaren Harze werden in Lösung oder in Form von Monomeren, mit geringer Viskosität, eingesetzt, was eine sehr gute Imprägnierung jedes Filaments, aus denen die Verstärkungsfäden bestehen, sicherstellt. Diese Verbundwerkstoffe besitzen gute mechanische Eigenschaften sowohl hinsichtlich der Dehnungsfähigkeit als auch hinsichtlich der Scherfestigkeit. Sie weisen jedoch in mechanischer Hinsicht einen Nachteil auf, nämlich eine gewisse Schlagbrüchigkeit; außerdem ist wegen der Vernetzungskinetik der eingesetzten wärmehärtbaren Harze zu ihrer Herstellung eine beträchtliche Zeit erforderlich.The majority of organic matrix composites are made from threads embedded in a thermosetting resin; the threads are mainly made of glass, carbon or aramid, the resins mainly made of epoxies, polyesters, phenolic resins and polyurethanes. These thermosetting resins are used in solution or in the form of monomers, with low viscosity, which ensures a very good impregnation of each filament that makes up the reinforcement threads. These composites have good mechanical properties in terms of both elongation and shear strength. However, they have a mechanical disadvantage, namely a certain degree of impact fragility; in addition, their manufacture takes a considerable amount of time due to the cross-linking kinetics of the thermosetting resins used.
Es wurde bereits versucht, diese Nachteile zu beheben, indem Verbundwerkstoffe nicht mehr aus wärmehärtbaren, sondern aus thermoplastischen Harzen hergestellt wurden. Tatsächlich ist die Verarbeitung dieser Harze einfacher, und ihr Schlägverhalten sowie ihre Ermüdungsbeständigkeit sind besser. Sie weisen jedoch im geschmolzenen Zustand eine hohe Viskosität auf, die ein gutes Eindringen in das Innere der Verstärkungsfäden und daher eine homogene Umhüllung der Multifilamente, aus denen jeder Verstärkungsfaden besteht, mit dem Harz verhindert. In einigen begrenzten Fällen, bei denen der Einsatz besonderer technischer Mittel möglich ist, kann ein gutes Eindringen in das Innere erhalten werden, indem bei erhöhten Drucken gearbeitet wird; dies ist der Fall bei den Techniken des sog. Einspritzens und des Verpressens.Attempts have already been made to overcome these drawbacks by making composite materials from thermosetting resins rather than thermoplastic resins. These resins are easier to work with and have better impact and fatigue resistance. However, when molten, they have a high viscosity which prevents the resin from penetrating well into the reinforcement threads and therefore from covering the multifilaments that make up each reinforcement thread evenly. In some limited cases, where the use of special technical means is possible, good penetration into the interior can be achieved by working at high pressures; this is the case with the so-called injection and compression techniques.
Bei den anderen Techniken, beispielsweise der Filamentwicklung, der Pultrusion oder dem Pulforming, hängt die Qualität der erhaltenen Verbundmaterialstücke hauptsächlich von der Qualität der Imprägnierung im Inneren der Verstärkungsfäden und ihrer Homogenität ab.For other techniques, such as filament winding, pultrusion or pulforming, the quality of the composite pieces obtained depends mainly on the quality of the impregnation inside the reinforcement threads and their homogeneity.
Aus den französischen Patenten FR 7401975, FR 8303938 und FR 8107971 sind Verfahren bekannt, die darauf abzielen, eine gute Imprägnierung der Verstärkungsfäden mit dem thermoplastischen Harz zu erhalten. Gemäß diesen Verfahren liegt das thermoplastische Polymer in Form eines Pulvers vor, das mit verschiedenen Techniken (elektrostatisch, Suspension, Fließbett) in den Faden eingebracht wird. Dieses Pulver muß eine gut eingestellte Teilchengrößenverteilung besitzen, die um Werte von 10 bis 15 um zentriert ist. In FR 8405627 wird der Faden, dessen Fasern mit dem thermoplastischen Pulver umhüllt sind, anschließend mit einer Umhüllung versehen, die dazu dient, das Pulver im Inneren des Fadens festzuhalten und so eine Beschädigung des Fadens während der Herstellung des Verbundmaterials zu verhindern.French patents FR 7401975, FR 8303938 and FR 8107971 disclose processes aimed at obtaining good impregnation of the reinforcing threads with the thermoplastic resin. According to these processes, the thermoplastic polymer is in the form of a powder which is introduced into the thread using various techniques (electrostatic, suspension, fluidized bed). This powder must have a well-adjusted particle size distribution centred on values of 10 to 15 µm. In FR 8405627, the thread, the fibres of which are coated with the thermoplastic powder, is then coated with a coating designed to retain the powder inside the thread and thus prevent damage to the thread during the manufacture of the composite material.
Diese neuen Verfahren sind nur beschränkt anwendbar, da nur wenige thermoplastische Polymere in Form von Pulvern definierter Korngröße verfügbar sind.These new processes are only of limited application because only a few thermoplastic polymers are available in the form of powders with a defined grain size.
Nach Auffassung des Anmelders ist es wichtig, ein homogenes Eindringen des thermoplastischen Materials sicherzustellen, das für eine gute Haftung zwischen den Filamenten und dem thermoplastischen Material nötig ist.In the applicant's opinion, it is important to ensure homogeneous penetration of the thermoplastic material, which is necessary for good adhesion between the filaments and the thermoplastic material.
Es wurde nun, entsprechend der Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Bandes gefunden, das aus mindestens einem multifilamentären Faden besteht, der im Inneren mit einem thermoplastischen Polymer imprägniert ist, das die genannten Nachteile behebt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:In accordance with the object of the invention, a method has now been found for producing a tape which consists of at least one multifilament thread which is internally impregnated with a thermoplastic polymer which eliminates the disadvantages mentioned. The method according to the invention comprises the following steps:
a) Man führt eine kontrollierte Umhüllung des Fadens bzw. der Fäden mit dem thermoplastischen Polymer durch, unda) A controlled coating of the thread or threads with the thermoplastic polymer is carried out, and
b) man führt den bzw. die so umhüllten Fäden in kontinuierlichem Lauf zwischen zwei Druckwalzen hindurch, während man gleichzeitig das zur Umhüllung dienende Polymer erhitzt, um es in den plastischen Zustand zu bringen.b) the thread(s) thus coated are passed in continuous motion between two pressure rollers, while at the same time the polymer used for coating is heated in order to bring it into the plastic state.
Die Umhüllung des Fadens mit dem thermoplastischen Polymer geschieht mit dem Ziel, auf den Faden eine festgelegte Menge des Polymers aufzubringen, mindestens so viel, wie für ein homogenes Überziehen der Fasern nötig ist, die den Verstärkungsfaden bilden. Das Hindurchführen des Fadens zwischen den beiden Walzen geschieht mit dem Ziel, das Polymer zwischen die Filamente eindringen zu lassen, während dieses Polymer im plastischen Zustand ist. Diese letzte Bedingung ist für ein gutes Eindringen durch einfaches Kalandern zwischen zwei Druckwalzen absolut unerläßlich, wie es im erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen ist. Darüber hinaus verleiht das Kalandern dem Fäden die Form eines flachen Bandes.The coating of the thread with the thermoplastic polymer is carried out with the aim of depositing on the thread a fixed amount of polymer, at least as much as is necessary for a homogeneous coating of the fibres forming the reinforcing thread. The passage of the thread between the two rollers is carried out with the aim of allowing the polymer to penetrate between the filaments while this polymer is in the plastic state. This last condition is absolutely essential for good penetration by simple calendering between two pressure rollers, as proposed in the process according to the invention. In addition, calendering gives the thread the shape of a flat ribbon.
Vorzugsweise wird die kontrollierte Umhüllung des Fadens mit dem thermoplastischen Polymer durchgeführt, indem der Faden durch die zur Umhüllung dienende Düse einer Strangpresse, die mit dem thermoplastischen Polymer in Form von Granulatkörnern beschickt wird, hindurchgeführt wird. So liegt das Polymer im Gegensatz zu den Verfahren, bei denen es in Form eines kalibrierten Pulvers verwendet wird, anfänglich in seiner gängigsten und billigsten Form vor.Preferably, the controlled coating of the thread with the thermoplastic polymer is carried out by passing the thread through the coating nozzle of an extruder fed with the thermoplastic polymer in the form of granules. In this way, the polymer is initially in its most common and cheapest form, unlike the processes in which it is used in the form of a calibrated powder.
Beim Hindurchführen zwischen den beiden Druckwalzen muß das die Umhüllung des Fadens bildende Polymer in plastischem Zustand vorliegen. Dies wird beispielsweise durch Hindurchführen des umhüllten Fadens zwischen zwei Walzen erreicht, von denen mindestens eine auf einer Temperatur gehalten wird, die mindestens gleich der Schmelztemperatur des thermoplastischen Polymers ist. Wenn als thermoplastisches Polymer Polypropylen verwendet wird, liegt die Temperatur der Walzen in der Größenordnung von 200ºC.When passing between the two pressure rollers, the polymer forming the coating of the thread must be in a plastic state. This is achieved, for example, by passing the coated thread between two rollers, at least one of which is kept at a temperature at least equal to the melting temperature of the thermoplastic polymer. If polypropylene is used as the thermoplastic polymer, the temperature of the rollers is of the order of 200ºC.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird das Überführen des Polymers in den plastischen Zustand durch Einwirkung von Ultraschall während des Hindurchführens des umhüllten Fadens zwischen den beiden Walzen vorgenommen.According to a preferred embodiment of the invention, the conversion of the polymer into the plastic state is carried out by the action of ultrasound during the passage of the coated thread between the two rollers.
Vorzugsweise beträgt die von den beiden Druckwälzen in Querrichtung auf den Fäden ausgeübte Kraft größenordnungsmäßig 300 bis 500 N pro Zentimeter Faden.Preferably, the force exerted by the two pressure rollers in the transverse direction on the threads is in the order of 300 to 500 N per centimeter of thread.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine speziell für die Durchführung des vorgestellten Verfahrens entworfene Vorrichtung bereitzustellen. Diese Vorrichtung umfaßt eine Umhüllungsvorrichtung, mit der eine kontrollierte Umhüllung eines multifilamentären Fadens mit einem thermoplastischen Polymer durchgeführt werden kann, und eine Imprägniereinheit, die einen Satz von zwei Druckwälzen mit Mitteln zum Überführen des Polymers in den plastischen Zustand aufweist.It is a further object of the invention to provide a device specifically designed to carry out the method presented. This device comprises a coating device with which a controlled coating of a multifilamentary thread with a thermoplastic polymer can be carried out and an impregnation unit which has a set of two pressure rollers with means for converting the polymer into the plastic state.
Vorzugsweise besteht die Umhüllungsvorrichtung aus einer Strangpresse, die mit Polymer in Form von Granulat beschickt wird und eine zur Umhüllung dienende Düse aufweist. Die Imprägniereinheit besteht beispielsweise aus einem Satz von zwei beheizten Walzen vom Typ eines Kalanders.Preferably, the enveloping device consists of an extruder which is filled with polymer in the form of granules and has a nozzle for coating. The impregnation unit consists, for example, of a set of two heated rollers of the calender type.
Bei einer bevorzugten Ausführungsart der Einrichtung der Erfindung besteht die Imprägniereinheit aus einem Satz von zwei Druckwalzen, von denen eine eine rotierende, mit einem Ultraschallgenerator verbundene Sonotrode ist und die andere Walze mit der Sonotrode in Arbeitskontakt steht.In a preferred embodiment of the device of the invention, the impregnation unit consists of a set of two pressure rollers, one of which is a rotating sonotrode connected to an ultrasonic generator and the other roller is in working contact with the sonotrode.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Herstellung eines flachen Bandes erläutert, das aus mindestens einem multifilamentären, mit einem thermoplastischen Polymer imprägnierten Faden besteht, wobei die Beschreibung durch die Zeichnung verdeutlicht wird, bei der die einzige Figur eine schematische Schnittdarstellung einer mit einer Sonotrode ausgestatteten Vorrichtung ist.The invention is explained below with reference to the description of an embodiment of the device for producing a flat strip consisting of at least one multifilament thread impregnated with a thermoplastic polymer, the description being clarified by the drawing, in which the only figure is a schematic sectional view of a device equipped with a sonotrode.
Der Faden 1 wird von einer nicht dargestellten Einrichtung zugeführt. Es handelt sich um einen Faden zur Verstärkung bei der Herstellung eines Verbundwerkstoffs mit thermoplastischer Matrix. Er besteht vorzugsweise aus einem anorganischen Material, wie Kieselsäure, Glas oder Kohlenstoff. Seine Feinheit liegt beispielsweise zwischen 50 und 1200 tex. Selbstverständlich wird die Schlichte, mit der der Faden 1 bei seiner Herstellung imprägniert wird, so gewählt, daß sie mit dem thermoplastischen Polymer, das als Matrix des Verbundwerkstoffs ausgewählt wurde, verträglich ist.The thread 1 is fed by a device not shown. It is a thread for reinforcement during the manufacture of a composite material with a thermoplastic matrix. It is preferably made of an inorganic material such as silica, glass or carbon. Its fineness is, for example, between 50 and 1200 tex. Naturally, the size with which the thread 1 is impregnated during its manufacture is chosen so that it is compatible with the thermoplastic polymer chosen as the matrix of the composite material.
Die Strangpresse 2 ist eine herkömmliche Vorrichtung mit Fülltrichter 3 und der Düse 4 als Ausgang. Die Düse 4 ist eine Düse zur Umhüllung von dem Typ, wie er zur Ummäntelung elektrischer Kabel verwendet wird, wobei die Düse und der Düsendorn an brüchige Fäden angepaßt sind. Sie weist eine Fadenführung aus Keramik auf, so daß der Faden 1 nicht beschädigt wird. Der Innendurchmesser des Düsendorns beträgt 1,9 mm.The extrusion press 2 is a conventional device with a filling hopper 3 and the nozzle 4 as the outlet. The nozzle 4 is a coating nozzle of the type used for sheathing electrical cables, the nozzle and nozzle mandrel being adapted to brittle threads. It has a ceramic thread guide so that the thread 1 is not damaged. The inner diameter of the nozzle mandrel is 1.9 mm.
Das thermoplastische Polymer wird aus einem sehr weiten Bereich von Produkten ausgewählt, beispielsweise unter Polyamiden, Polyestern, Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polyacetalen, Polyvinylidenfluorid, Polyphenylensulfiden, Polyetheretherketonen, Polysulfonen, Polycarbonaten und Polystyrol.The thermoplastic polymer is selected from a very wide range of products, for example polyamides, polyesters, polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyacetals, polyvinylidene fluoride, polyphenylene sulfides, polyetheretherketones, polysulfones, polycarbonates and polystyrene.
Das Polymer wird in Form von Granulatkörnern 5 in den Fülltrichter 3 eingeführt und anschließend in den verschiedenen Heizelementen der Strangpresse 2 bis zur Düse 4 zur Umhüllung geführt. Der Körper der Strangpresse 2 besitzt einen Innendurchmesser von 30 mm; die Drehzahl der Schraube beträgt 15 min&supmin;¹.The polymer is introduced into the filling hopper 3 in the form of granules 5 and then guided through the various heating elements of the extrusion press 2 to the nozzle 4 for coating. The body of the extrusion press 2 has an internal diameter of 30 mm; the speed of the screw is 15 min-1.
Die Druckwalzen 6 und 7 sind so unter der Düse 4 angeordnet, daß sich ihre Berührungslinie in der senkrechten, durch die Düse 4 gehenden Ebene befindet. Eine der Walzen 6 ist ihrerseits eine mit einem Generator 9 verbundene rotierende Sonotrode, die ändere Walze 7 steht mit der Sonotrode 6 in Arbeitskontakt. Sie besitzen einen äußeren Durchmesser von 130 mm.The pressure rollers 6 and 7 are arranged under the nozzle 4 so that their contact line is in the vertical plane passing through the nozzle 4. One of the rollers 6 is in turn a rotating sonotrode connected to a generator 9, the other roller 7 is in working contact with the sonotrode 6. They have an external diameter of 130 mm.
Ein System zur Aufnahme des Bandes ist unterhalb der Walzen 6 und 7 angebracht, beispielsweise eine Kegelwickelmaschine. In der Figur ist nur die Rolle 10 dargestellt.A system for receiving the tape is located below the rollers 6 and 7, for example a cone winding machine. In the figure, only the roll 10 is shown.
Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen. Der multifilamentäre Faden 1 wird von einer Fadenspule der Düse 4 zur Umhüllung zugeführt. Bei seinem Durchgang durch die Düse 4 nimmt der Faden 1 eine gewisse Menge des thermoplastischen Polymers im geschmolzenen Zustand in Form einer Umhüllung mit. Der so umhüllte Faden 1' geht anschließend zwischen den zwei Walzen. 6 und 7 hindurch, die sich in entgegengesetztem Drehsinn um ihre horizontalen Achsen in Richtung der Pfeile F1 und F2 drehen. Die Drehgeschwindigkeit der Walzen ist so festgelegt, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit gleich der Aufwickelgeschwindigkeit des Bandes 1'' auf der Rolle 10 ist. Während des Durchgangs zwischen den beiden Walzen 6 und 7 unterliegt der umhüllte Fäden 1' zwei Wirkungen: Die erste entspricht der Wirkung des Ultraschalls zwischen der Sonotrode 6 und der mit dieser in Arbeitskontakt stehenden Walze 7, die zweite dem von den beiden aneinander anliegenden Walzen 6 und 7 ausgeübten Druck. Der Ultraschall ruft die sofortige Aufheizung des Polymers hervor, und die Leistung der Sonotrode ist so festgelegt, daß das thermoplastische Polymer den plastischen Zustand erreicht. Gleichzeitig zwingt der von den Walzen ausgeübte Druck das Polymer, im plastischen Zustand in das Innere des Fadens einzudringen und jede Faser homogen zu umgeben; der Fäden 1'' nimmt die flache Form eines Bandes an. Dieses Band 1'' wird in Form einer Rolle 10 aufgewickelt.The device works as follows. The multifilamentary thread 1 is fed from a thread spool to the nozzle 4 for wrapping. As it passes through the nozzle 4, the thread 1 takes with it a certain amount of the thermoplastic polymer in the molten state in the form of a wrapping. The thread 1' thus wrapped then passes between the two rollers 6 and 7, which rotate in opposite directions about their horizontal axes in the direction of the arrows F1 and F2. The rotation speed of the rollers is set so that their peripheral speed is equal to the winding speed of the tape 1'' on the roller 10. During the passage between the two rollers 6 and 7, the coated thread 1' is subjected to two effects: the first corresponds to the effect of the ultrasound between the sonotrode 6 and the roller 7 in working contact with it, the second to the pressure exerted by the two rollers 6 and 7 in contact with each other. The ultrasound causes the polymer to heat up immediately and the power of the sonotrode is set so that the thermoplastic polymer reaches the plastic state. At the same time, the pressure exerted by the rollers forces the polymer to penetrate into the interior of the thread in the plastic state and to homogeneously surround each fiber; the thread 1'' takes on the flat shape of a tape. This tape 1'' is wound up in the form of a roll 10.
Als Beispiel wurde ein Faden aus Glas E mit 320 tex mit Polypropylen Typ 35 imprägniert. Die jeweiligen Temperaturen der drei Heizelemente der Strangpresse 2 betrugen nacheinander 210, 230 bzw. 240ºC, die Temperatur der Düse 4 war 250ºC. Die Sonotrode besaß eine Leistung von 1,2 kW bei einer Frequenz von 20 kHz. Der flache Fäden zwischen den Druckwalzen besaß eine Breite von 2,5 mm, und die von den beiden Druckzylindern in Querrichtung ausgeübte Kraft betrug 120 N. Das erhaltene Band 1'' wies einen Anteil von 50 Masse-% Polypropylen auf. Seine Zugfestigkeit betrug 15,5 daN und seine Bruchdehnung 2,6%.As an example, a thread made of glass E with 320 tex was impregnated with polypropylene type 35. The respective temperatures The temperatures of the three heating elements of the extrusion press 2 were respectively 210, 230 and 240ºC, and the temperature of the nozzle 4 was 250ºC. The sonotrode had a power of 1.2 kW at a frequency of 20 kHz. The flat thread between the pressure rollers had a width of 2.5 mm and the force exerted by the two pressure cylinders in the transverse direction was 120 N. The strip 1'' obtained contained 50% polypropylene by mass. Its tensile strength was 15.5 daN and its elongation at break was 2.6%.
Bei einem weiteren Beispiel besaß der Glasfaden 1200 tex, das Polypropylen wär vom Typ 250, und die von den beiden Walzen ausgeübte Kraft betrug 120 N, wobei der flache Faden eine Breite von 4 mm besaß.In another example, the glass thread was 1200 tex, the polypropylene was type 250, and the force exerted by the two rollers was 120 N, with the flat thread having a width of 4 mm.
Die mit einer Sonotrode ausgestattete Einrichtung, die oben beschrieben wurde, ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Erwärmung des thermoplastischen Polymers mit Ultraschall, die gleichzeitig in der gesamten Polymermasse stattfindet, so gesteuert werden kann, daß das Polymer in plastischem Zustand nicht an den Walzen 6 und 7 anhaftet. So befindet sich die Menge des auf den Faden 1' nach dem Durchgang durch die Düse 4 aufgebrächten Polymers nach dem Durchgang zwischen den beiden Walzen vollständig auf dem Band 1''. Darüber hinaus begünstigt der Ultraschall die Imprägnierung des multifilamentären Fadens im Inneren mit dem Polymer im plastischen Zustand.The device equipped with a sonotrode, as described above, is particularly advantageous when the heating of the thermoplastic polymer with ultrasound, which takes place simultaneously throughout the polymer mass, can be controlled so that the polymer in the plastic state does not adhere to the rollers 6 and 7. Thus, the amount of polymer deposited on the thread 1' after passing through the nozzle 4 is completely on the strip 1'' after passing between the two rollers. In addition, the ultrasound promotes the impregnation of the multifilament thread inside with the polymer in the plastic state.
Bei einer weiteren Ausführungsart der Einrichtung, bei der die beiden Walzen 6 und 7 auf 200ºC erwärmte Wälzen sind, führt der gleiche Glasfaden als Ausgangsmaterial zu einem Band 1'', das einen Anteil von 35 Masse-% Polypropylen aufweist. Die Zugfestigkeit betrug 16,3 daN und seine Bruchdehnung 2,5%.In another embodiment of the device, in which the two rollers 6 and 7 are rollers heated to 200ºC, the same glass thread as starting material leads to a strip 1'' containing 35 mass% polypropylene The tensile strength was 16.3 daN and its elongation at break was 2.5%.
Die erhaltenen Bänder 1'' sind insbesondere bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen verwendbar. Solche Werkstoffe werden entweder ausgehend von Bandrollen 10 oder sogar direkt mit Hilfe des zwischen den Walzen 6 und 7 hinaustretenden Bandes 1'' nach dem Verfahren der Pultrusion hergestellt. Die mit Hilfe dieser Bänder 1'' hergestellten Verbundwerkstoffe können im Fall der Pultrusion zur unidirektionalen Verstärkung oder im Fall der Verarbeitung durch Weben oder der Anordnung der Bänder in mehreren Richtungen mit anschließendem Heißverpressen zur multidirektionalen Verstärkung verwendet werden.The strips 1'' obtained are particularly useful in the manufacture of composite materials. Such materials are manufactured using the pultrusion process, either starting from rolls of strip 10 or even directly using the strip 1'' emerging between the rollers 6 and 7. The composite materials manufactured using these strips 1'' can be used for unidirectional reinforcement in the case of pultrusion or for multidirectional reinforcement in the case of processing by weaving or by arranging the strips in several directions followed by hot pressing.
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